Ключовата разлика между цикъла на азота и цикъла на въглерода е, че цикълът на азота описва превръщането на азота в множество химични форми и циркулацията между атмосферата, земните и морските екосистеми, докато цикълът на въглерода описва движението на въглерода и неговите множество химични форми между атмосферата, океаните, биосферата и геосферата.
В една екосистема биохимичните цикли са важни за поддържане на естествения баланс. Следователно за много елементи в една екосистема можем да начертаем цикъл, който обобщава движението на елемента през различните компоненти на екосистемата. В цикъла елементите се превръщат в сложни молекули и по-късно се разграждат при разлагане до по-прости молекули. Всички цикли имат по-голям резервоар, който обикновено е абиотичен. Цикълът на азота, цикълът на въглерода, цикълът на фосфора и хидрологичните цикли са някои от важните биохимични цикли в природата. Следователно разбирането на кръговрата на материята и поддържането на ефективен цикъл е важно за спасяването на околната среда от замърсяване.
Какво е азотен цикъл?
Азотният цикъл е един от най-важните геохимични цикли, които се срещат в природата. Той обяснява циркулацията на различни химични форми на азот през атмосферата, земните и морските екосистеми. Основният резервоар на азот е атмосферата. Съдържа около 78% азотен газ, но не може да се използва от много организми. Така че азотът трябва да се преобразува във форми, които могат да се използват от растенията. Този процес е известен като азотна фиксация.
Освен това, фиксацията на азота става по няколко начина. Един от методите е биологична фиксация. Симбиотичните бактерии като Rhizobium, които живеят в кореновите възли на бобовите растения, могат да фиксират атмосферния азот. Освен това има някои свободно живеещи бактерии като Azotobacter, които могат да фиксират азот. Друг метод за фиксиране на азот е промишленото фиксиране на азот. Чрез процеса на Heber азотният газ може да се преобразува в амоняк, който се използва за производство на торове и експлозиви. Освен това, естествено азотът се трансформира в нитрат, когато удари мълния.
Фигура 01: Цикъл на азота
Повечето растения зависят от доставките на нитрати от почвата за нуждите си от азот. Животните зависят пряко или непряко от растенията, за да си набавят азот. Когато растенията и животните умират, техните азотсъдържащи съединения като протеини се връщат в нитрати от сапротрофни бактерии и гъбички. Това се случва чрез поредица от окислителни реакции, при които протеинът се превръща в аминокиселини и след това аминокиселините се превръщат в амоняк. Съответно процесът е „нитрификация“и Nitrosomonas и Nitrobacter са две бактерии, участващи в това. Нитрификацията може да бъде обърната от денитрифициращи бактерии. Те редуцират нитратите в почвата до азотен газ и го освобождават в атмосферата.
Какво е въглероден цикъл?
Въглеродният цикъл е друг геохимичен цикъл, който изобразява превръщането на различни въглеродни химични форми и циркулацията им през атмосферата, хидросферата, биосферата и геосферата. Основният източник на въглерод за живите организми е въглеродният диоксид, присъстващ в атмосферата или разтворен в повърхностните води. Фотосинтезиращите растения, водораслите и синьо-зелените бактерии могат да преобразуват въглеродния диоксид във въглеродни съединения като въглехидрати. Въглехидратите стават градивните елементи за повечето други органични съединения, от които се нуждаят, за техните структури и функции.
Животните получават въглерод от растенията директно или индиректно. Въглеродният диоксид, абсорбиран от растенията за фотосинтеза, се уравновесява от дишането както на растенията, така и на животните. Следователно фотосинтезата и дишането са основните механизми, които поддържат естествения баланс на въглеродния цикъл.
Фигура 02: Въглероден цикъл
По същия начин, част от фиксирания въглероден диоксид чрез фотосинтеза се съхранява в телата на живите организми. След това, когато умрат, този въглерод се връща в почвата и водните тела. Когато тези мъртви вещества се натрупват за по-дълго време в почвата, те се превръщат в отлагания от изкопаеми горива. Въглеродният диоксид отново се връща в атмосферата, когато хората изгарят изкопаеми горива. По този начин въглеродните съединения циркулират през различни сфери.
Какви са приликите между цикъла на азота и цикъла на въглерода?
- И азотният, и въглеродният цикъл са важни биогеохимични цикли.
- Те илюстрират как множество химични форми на всеки елемент циркулират в околната среда.
- И двата цикъла правят тези елементи достъпни за растенията и животните.
- Атмосферните газове участват и в двата цикъла.
- Не само това, и двата цикъла започват и завършват с атмосферен газ.
- И също така съединенията циркулират през почвата и в двата цикъла.
- Микроорганизмите изпълняват по-голямата част от всеки цикъл.
Каква е разликата между цикъла на азота и цикъла на въглерода?
Азотният цикъл показва кръговрата на различни химични форми на азот в околната среда, докато въглеродният цикъл показва кръговрата на въглерода. Следователно това е ключовата разлика между азотния цикъл и въглеродния цикъл. Резервоарът за азотния цикъл е атмосферният азотен газ, докато за въглерода е въглероден диоксид. Следователно, това също е разлика между азотния цикъл и въглеродния цикъл. Освен това азотният резервоар е много по-голям в сравнение с въглеродния резервоар.
Освен това, още една разлика между цикъла на азота и цикъла на въглерода е, че смущенията във въглеродния цикъл могат да бъдат много по-бързо засегнати от хората и животните в сравнение с смущенията в цикъла на азота.
Инфографиката по-долу за разликата между цикъла на азота и цикъла на въглерода показва повече разлики между двата.
Обобщение – Цикъл на азот срещу цикъл на въглерод
Цикълът на азота и цикълът на въглерода са два важни цикъла на хранителни вещества, които се срещат в природата. Цикълът на азота показва циркулацията на различни форми на азот в природата. От друга страна, въглеродният цикъл показва циркулацията на различни форми на въглерод в природата. По този начин това е ключовата разлика между азотния цикъл и въглеродния цикъл. Освен това цикълът на азот се осъществява чрез фиксиране на азот, нитрификация, асимилация на нитрати, амонификация, денитрификация, докато цикълът на въглерод се осъществява чрез фотосинтеза, дишане, изгаряне, разлагане и т.н. Освен това микроорганизмите участват и в двата цикъла. Освен това азотният цикъл започва с азотна фиксация, докато въглеродният цикъл започва с фотосинтеза. Това е обобщението на разликата между цикъла на азота и цикъла на въглерода.
